极浅水单点系泊FPSO低频响应分析

对单点系泊FPSO在极浅水中波浪作用下的低频响应进行频域数值计算与模型试验研究,水深16.7m,入射波有义波高4.1m.计算结果与试验结果符合良好.试验中的波浪校验结果显示,在不规则波浪谱中出现明显的低频成分.由此产生了一阶低频波浪力,其能量谱是通常二阶波浪力谱的近百倍,导致FPSO在极浅水中所受低频波浪力大大增加,并引起极大幅度的共振纵荡运动响应.极浅水时,低频纵荡运动响应主要是一阶的,二阶成分几乎可以忽略,而且与深水相比,由于阻尼和二阶波浪力同时增加,二阶响应变化不大.低频浅水长波和一阶低频波浪力及其诱导大幅运动响应会给极浅水FPSO和系泊系统设计带来严重影响,在水动力性能预报时必须仔细予以考虑.     

多点系泊型式浮式生产储油船(FPSO)的运动响应预报

对多点系泊形式FPSO的运动响应及系泊力问题进行了研究,通过软件和试验结果的对比,就软件预报的可用性进行了评估,并用软件计算了系泊位置变化对FPSO运动响应和系泊力的影响.对比表明,MOSES软件计算多点系泊型式FPSO运动响应的结果具有较好的可信度.     

浅水FPSO垂荡和纵摇运动的低频响应

对软刚臂系泊FPSO在浅水不规则波作用下的垂荡和纵摇运动响应进行数值计算与模型试验研究,水深16.7 m.试验中的波浪校验结果显示,在波浪谱中出现明显低频长波成分.计算结果与试验结果均显示,垂荡和纵摇波浪力、运动响应既有传统的波频成分,也出现显著低于波浪频率的低频成分,而且低频响应的能量和幅值甚至会远大于波频响应.垂荡和纵摇运动的低频响应不具有能量集中的共振频率,而是具有较宽的低频能量分布.这种显著低频响应的出现,与浅水中低频长波的存在有关,表明其不仅对系泊FPSO水平面运动性能影响极大,也会显著影响垂荡和纵摇这类垂直面运动的波浪力和运动响应,在理论预报时需要予以重视.     

水深对水上软刚臂单点系泊系统影响研究

在渤海海域服役的大型FPSO作业水深较浅,水深的变化会直接影响FPSO运动性能。为研究水深对FPSO附加质量、阻尼系数、运动幅度以及波浪力等水动力参数的影响,应用AQWA软件,基于三维势流理论,求解FPSO各项水动力参数;利用多体动力学方法,建立FPSO和软刚臂系统的耦合时域运动方程,求解FPSO的六自由度运动及系泊载荷。计算结果表明,附加质量在低频范围内对水深更为敏感;随着水深的减小,6个自由度上的阻尼呈均增大,且在低频时变化比较明显;纵荡响应幅值在低频时远大于高频;随着水深的减小,纵荡运动极值和系泊力均显著增大,各运动平均值有所增大。     

FPSO船体设计载荷研究

对于普通船舶,应用切片理论预报船体运动和波浪载荷,已成为一种成熟的技术.本研究即是在现有的经过认可的波浪载计算程序的基础上,充分考虑FPSO系泊油船的特点,开发其载荷计算程序.首先根据悬链线理论研究了组合锚链系泊系统的力学特性,将系泊系统对船体的垂向恢复力作用以刚度系数的确形式表达.在对系泊油船的静力特性进行分析时,将锚泊系统作为一集中重量处理.在建立船舶运动方程时,除了采用切片理论的常规处理方法外,主要考虑垂向系泊力的影响.     

FPSO软刚臂单点系泊系统动力分析

本文针对渤海油田浅水FPSO软刚臂单点系泊系统,利用多刚体动力学的分析方法,建立软刚臂系泊系统动力方程进行受力分析,得到FPSO在风浪流中运动时转塔上的系泊力,并与模型试验实测得到的系泊力进行对比,以验证动力方程与计算程序的正确性.二者对比的结果吻合良好,动力分析方法正确,故可应用于对系泊系统的模拟和对FPSO运动中系泊系统的受力预测.     

水上软刚臂系泊FPSO运动特性试验研究

为了评估水上软刚臂系泊FPSO在浅水域极端海况下作业的安全性能,通过静水衰减和共线风浪流联合作用工况的物理模型试验,分别得到系泊FPSO各自由度的固有周期和运动响应。通过时域分析得到FPSO在纵荡向大幅共振运动的产生机理。FPSO垂荡运动包括低频成分和波频成分,分别表现为类似于波浪相应成分的时历过程。而纵摇运动由于对软刚臂的系泊作用非常敏感,其与纵荡运动时历过程也表现出较高的相关性。     

单点系泊船体对艉部推力需求分析

由软刚臂系泊的浮式生产储存卸货装置(FPSO)在渤海海域应用十分广泛,艉部推力在软钢臂的安装与解脱、自航、定点排污和避碰等作业中发挥着重要的作用。采用数值模拟方法分析艉部推力对FPSO的自航能力、系泊状态下纵向和横向运动及水平系泊力、自由状态下的运动产生的影响,从而论证艉部推力存在的必要性。结果表明:艉部推力可为FPSO提供自航能力,对系泊状态下的纵向运动影响很小,反而会增大水平系泊力,对横向运动和自由状态下的运动影响显著。     

极端海况下深水单点系泊系统FPSO运动响应分析

针对500年一遇的极端海况条件,对15万吨深水单点系泊系统FPSO的运动响应和系泊线受力特性进行了研究,为FPSO后续的基本设计和详细设计提供技术分析依据.基于水动力计算软件AQWA和ORCAFLEX,分别研究了500年一遇海况波浪主控环境条件、风主控环境条件、流主控环境条件对15万吨深水单点系泊FPSO运动响应的影响.计算结果表明:压载状态下运动响应幅值普遍大于满载状态下的运动响应幅值,波浪主控环境条件对FPSO运动响应的影响要明显大于风流主控环境条件,且风浪流成夹角作用时FPSO运动响应更大.     

软刚臂单点系泊系统系泊力计算两种方法对比

为比较软刚臂单点系泊系统系泊力计算中的两种不同方法,运用ANSYS-AQWA软件,基于三维势流理论基础,应用源汇分布法,分别采用频域和时域方法,计算某FPSO的运动响应和系泊力,讨论了两种方法的优缺点。频域方法基于准静态,按照CCS规范进行,方法简单,误差较大,适用于初步方案设计阶段;时域动态方法基于多体动力学,充分考虑系泊系统的结构形式及其动力项对FPSO运动性能的影响,对FPSO及系泊系统进行耦合分析,能更好的预报系统的运动响应和系泊力,适宜在详细设计阶段使用。     

自动化集装箱码头水平运输系统动力系统及充电方案

针对自动化集装箱码头AGV(自动导引运输车)动力系统及电池充电方式选型的问题,采集了柴油内燃机、铅酸电池及3种锂电池的应用性能数据,对比分析研究得出锂电池动力方式在新一代自动化码头水平运输系统的应用优势。针对我国已经投产应用的集装箱AGV换电池充电方案、机会充电方案、浅充浅放式循环充电方案,从建设成本、作业效率、安全性能到绿色港口建设方面进行对比研究。提出浅充浅放式循环充电方案的应用优势与经济效益,为其他自动化集装箱码头水平运输系统的设计选型提供参考。     

多Agent的船舶电力系统网络重构技术

Reconfigurability of the electrical network in a shipboard power system (SPS) after its failure is central to the restoration of power supply and improves survivability of an SPS. The navigational process creates a sequence of different operating conditions. The priority of some loads differs in changing operating conditions. After analyzing characteristics of typical SPS, a model was developed used a grade III switchboard and an environmental prioritizing agent (EPA) algorithm. This algorithm was chosen as it is logically and physically decentralized as well as multi-agent oriented. The EPA algorithm was used to decide on the dynamic load priority, then it selected the means to best meet the maximum power supply load. The simulation results showed that higher priority loads were the first to be restored. The system satisfied all necessary constraints, demonstrating the effectiveness and validity of the proposed method.     

舰船动力系统的综合体系评价研究

以舰船动力系统综合体系评价为研究对象。通过对评价过程的分析和评价体系指标的选择,考虑到对评价指标的数据处理和量化分析,采用了层次分析法(AHP)评价模型实现对舰船评价指标的优化计算,并通过对该模型的实例分析获取综合评价结果。结果表明,该方法能够客观评估出舰船动力系统的状态水平,具有一定的应用和参考价值。     

导弹发射装置可靠性指标体系研究

针对导弹发射装置研制的特点,研究了发射装置基本可靠性指标、任务可靠性指标、维修性指标、贮存性指标及这些指标的相关性,提出了开展发射装置可靠性指标论证的原则、步骤及方法.应用综合权衡法,考虑研制费用、保障费用与全寿命周期费用的因素,给出了发射装置各研制阶段的可靠性指标体系.     

嵌入式系统在水面舰艇CGF系统的应用

在船舶建模领域,由于涉及到众多的交叉学科,因此为了建立准确高效的仿真模型,往往需要嵌入式设备对真实船舶的各项运行数据进行采集,回传到后方的计算机控制系统中进行分析,可对各种船舶的模型进行修正,保证船舶仿真的准确性。本文重点对水面舰艇的CGF系统进行钻研,对舰船的主要行为特征进行剖析,并在CGF系统的基础上,设计了一种简单的嵌入式仿真环境,优化了仿真模型的运行效率,降低了仿真所消耗的硬件资源和时间。     

鱼雷武器系统作战效能方法研究

针对鱼雷武器系统作战理论的复杂性,从工程实际出发,系统分析并阐述了鱼雷作战效能的定义度量、指标体系构成等问题.从多角度、多方面给出了鱼雷作战效能分析的不同方法的模型或理论,如传统ADC法、改进的ADC法、对抗条件下的ADC法、模拟作战法、多指标综合评定法等,并分析了各个方法的优缺点,为鱼雷武器系统效能评估提供了指导.     

基于SOA的船舶电子信息系统仿真

目前,SOA框架和相关技术已相当成熟。其提供一种复杂系统的集成框架,在计算机各个领域中发挥着重要作用。本文研究SOA框架的概念、特点和优势,以及在异构平台上实现不同功能集成与复用的方法,并提出一种利用SOA进行船舶电子信息系统仿真方案。对方案的流程和关键技术进行讨论和阐述,为复杂船舶电子信息系统的集成仿真打下基础。     

舰船电子信息系统防入侵系统研究

当前信息网络安全问题日益凸显,不断提高舰船电子信息安全成为研究重点问题。依据系统总体结构,设计系统硬件,通过设置防火墙具体位置,选用PCI总线与DSP进行高效传输。在噪声窄带阻抗匹配滤波的2个统计量支持下,采用主动信息定位技术设计系统工作流程,实现舰船电子信息系统防入侵系统研究。通过系统测试结果可知,该系统在多层安全防护体系下安全防护性能较好,为保障用户信息安全奠定基础。     

船舶数字化设计系统和管理系统的信息集成

在造船设计、制造、管理一体化体系中,设计为制造和管理提供信息和数据,而在设计和管理部门之间更是存在着大量的信息交换工作。实现船舶产品的数字化设计和造船管理工程之间的信息集成将会大大地提高船舶产品建造效率。本文在对船舶产品数字化设计和造船工程信息化管理的基础上,提出两者之间信息集成的具体传递信息内容和信息调用模块。     

我国海上救助系统发展能力评价指标体系的构建

为帮助我国海上救助系统在发展过程中寻找不足、继续发挥优势，首先分析海上救助的特殊性和风险性，进而提出建立海上救助系统发展指标体系的必要性和设定原则，最后根据我国海上救助体系特点，分别从人才、技术装备和管理等3个方面建立1级指标并进行细分，建立我国海上救助系统发展能力评价指标体系。